Mecanica cuantica

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INTRODUCCION

E
l inicio formal de la física puede remontarse al año 1687, fecha en que el brillante físico Isaac Newton (conocido como el padre de la física), publica su libro: principios matemáticos de filosofía natural, en el que se abrevia todo su trabajo sobre el movimiento de los cuerpos. Newton resumió toda la mecánica, tanto celeste como la de cuerpos en tierra, entres leyes fundamentales, con la cuales osaba explicarlo todo.
Uno de los fenómenos explicados por aquél fue la propagación de la luz, que según él estaba compuesta de partículas diminutas con velocidad finita llamadas corpúsculos; esta hipótesis estaba fundamentada en la similitud que presentaban los choques de cuerpos macroscópicos con la reflexión de la luz (básicamente, notó que el ángulo que formaba un rayo deluz con respecto a la normal de la superficie después de ser reflejado, era igual al ángulo de incidencia; que es lo que ocurre con cuerpos que chocan contra superficies planas).
Christiaan Huygens, contemporáneo de Newton, había desarrollado una teoría ondulatoria de la luz: según éste, la luz era una onda como las que se forman en un estanque al perturbar el agua, y así como éstas tienen un mediopara propagarse (el líquido), la luz era producida por perturbaciones de un medio llamado éter. Esta teoría casi que fue desechada, pues los fenómenos que podían explicarse con aquella, también podían ser explicados con la teoría corpuscular (además Newton tenía un gran poder científico en aquella época).
No fue sino hasta casi cien años después, que el ingles Thomas Youg comprobóexperimentalmente la naturaleza ondulatoria de la luz por medio de un fenómeno que "sólo" es propio de las ondas: la producción de franjas de interferencias debido a la desviación (difracción) de una onda circular al pasar por un agujero más pequeño que la longitud de onda de ésta. Aun así Youg fue capaz de demostrar la naturaleza ondulatoria de la luz, no fue tomado muy en serio, pues Newton era consideradocomo un Dios en aquella época (aún después de muerto) y se seguía con la concepción corpuscular; Sólo fue hasta que científicos como Fresnel y Maxwell corroboraron por completo la naturaleza ondulatoria de la luz, que "todos" quedaron convencidos de esta propiedad.
Los científicos de la época creían poder explicarlo todo con la mecánica de Newton y la teoría electromagnética de Maxwell; pero no fuesino hasta finales del siglo XIX que la física entro en una profunda crisis, pues dos fenómenos inexplicables con las teorías disponibles estaban "matando" a los físicos: La propagación de la luz (¿existe el éter?) y el espectro de radiación del cuerpo negro. El primero da origen a la física relativista, y el segundo da origen a la física cuántica.
La mecánica cuántica introduce una serie dehechos contraintuitivos que no aparecían en los paradigmas físicos anteriores; con ella se descubre que el mundo atómico no se comporta como esperaríamos. Los conceptos de incertidumbre o cuantización son introducidos por primera vez aquí. Además la mecánica cuántica es la teoría científica que ha proporcionado las predicciones experimentales más exactas hasta el momento, a pesar de estar sujeta alas probabilidades.

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MECANICA CUANTICA

L
a mecánica cuántica1 2 es una de las ramas principales de la física, y uno de los más grandes avances del siglo XX para el conocimiento humano; es la que explica el comportamiento de la materia y de la energía. Su aplicación ha hechoposible el descubrimiento y desarrollo de muchas tecnologías, como por ejemplo los transistores, componentes masivamente utilizados en prácticamente cualquier aparato que tenga alguna parte funcional electrónica. La mecánica cuántica describe, en su visión más ortodoxa, cómo cualquier sistema físico, y por lo tanto todo el universo, existe en una diversa y variada multiplicidad de estados, los...
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